Может ли вторичная проводка катушки Тесла перекрываться?

Честно говоря, ответ Безумного Шляпника наиболее близок к правильному, хотя катушки Тесла по-прежнему ЯВЛЯЮТСЯ типом трансформатора. Однако никто здесь, кажется, не понимает, что катушки Теслы имеют резонанс.трансформаторы, поэтому они не работают так же, как обычные трансформаторы с железным сердечником. Наиболее важным фактором, необходимым для правильной работы катушки Тесла, является то, что вторичная катушка и LC-цепь с верхней нагрузкой имеют ту же резонансную частоту, что и LC-цепь первичной катушки/конденсатора. Таким образом, вы получаете эффективную передачу энергии от первичного контура к вторичному контуру. Установка слишком большого количества витков на вторичной обмотке добавит слишком большую индуктивность (и собственную емкость), так что вторичная цепь будет значительно не настроена на первичную цепь. Вы получите очень небольшую передачу энергии между двумя резонансными цепями, в результате чего выход будет практически нулевым. Вы также столкнетесь с проблемами, предложенными MadHatter (форма волны будет прерывистой из-за того, что ток индуцируется в неправильных частях катушки). Удалите все, кроме одного слоя проволоки, и просто оставьте все как есть. Затем убедитесь, что вторичный резонирует на той же частоте, что и первичный. Вы можете использовать следующую формулу для расчета резонансной частоты:

где «f» — резонансная частота, «L» — индуктивность катушки, а «C» — емкость системы (накопительный конденсатор в первичной обмотке или верхняя нагрузка во вторичной обмотке плюс собственная емкость катушки).

Выполните расчет для первичной LC-цепи, а затем для вторичной LC-цепи и убедитесь, что они совпадают. В противном случае ваша катушка Тесла вообще не будет работать.

Если они не совпадают, вы можете «настроить» катушку Тесла разными способами:

Если основная резонансная частота слишком низкая, выполните одно или оба из следующих действий:

• «Постучите» по первичной обмотке в разных точках, чтобы уменьшить индуктивность первичной обмотки (укоротить первичную обмотку).
• Уменьшите емкость основного накопительного конденсатора.

Если основная резонансная частота слишком высока, сделайте наоборот.

Если вторичная резонансная частота слишком низкая, выполните одно или оба из следующих действий:

• Уменьшите длину вторичной катушки, чтобы уменьшить индуктивность вторичной катушки.
• Уменьшите размер верхней нагрузки, чтобы уменьшить ее емкость.

Если вторичная резонансная частота слишком высока, сделайте наоборот.

Вы должны использовать математику, чтобы определить, какой из вышеперечисленных использовать, и насколько настроить каждый из них.

Катушка Тесла НЕ является трансформатором. Это резонансная структура, которая передает энергию через связанный резонанс. Думать о нем как о трансформаторе неправильно.

Таким образом, ответ на то, что иметь перекрывающиеся обмотки — это нормально, отрицательный, из-за дополнительной емкости перекрывающихся обмоток и емкостной связи. Катушка Тесла лучше описывается как спиральный резонатор на четверть длины волны. Он требует высокой добротности, а емкостная связь перекрывающихся обмоток ослабит резонанс, что приведет к снижению производительности.

Обновление (2 года спустя я дошел до этого...):
Я должен когда-нибудь сделать диаграмму, хотя технически она не на 100% точна, вот хорошая аналогия. Думайте о катушке Тесла как о длинном проводе, который отражает волны на верхнем конце обратно вниз. В резонансе каждый раз, когда пакет энергии достигает основания после отражения обратно сверху, к пакету добавляется новое количество энергии, заставляя его расти и снова посылая его вверх по катушке.

Если у вас есть перекрывающиеся провода, когда волна энергии проходит по проводу, часть ее теряется из-за емкостной связи с другими слоями обмотки, и эти пакеты потерянной энергии продолжаются, но теперь не в фазе, их отражение не будет совпадать с остаток основного энергетического пакета. Это ослабит резонанс за счет деструктивной интерференции и т. д.

Вы получите потерю добротности не только из-за перекрытия обмоток, но также, если основной материал трубки, поддерживающей провод, имеет потери на ВЧ, он будет емкостно передавать энергию из катушки. В некоторых своих работах я нашел похожие катушки (размеры, длина провода и т. д.) с картонными трубками по сравнению с полипропиленовыми для основного корпуса, которые могут иметь добротность 25 против 175. Это означает, что катушка с пластиковой трубкой имела дополнительное усиление по напряжению в 7 раз. и это было очень заметно.

Совершенно нет. Если выходное напряжение равно 100 000 В и у вас 1000 витков, это будет означать, что напряжение составляет 100 В на виток. и когда витки расположены очень близко друг к другу, может случиться, что от одного витка к другому возникнет дуга, которая повредит вторичную обмотку вашей катушки Тесла.

Все зависит от провода, который вы сняли с трансформатора. Если в эмалевой изоляции есть зазубрины или отверстия, возможно короткое замыкание с одного слоя на другой. В зависимости от номинала провода возможно короткое замыкание, даже если в нем нет дефекта. Вы можете использовать изоляционную ленту между слоями, но, учитывая напряжение катушки Тесла, лучше всего использовать один слой для изоляции.

Да, один из распространенных способов снижения сопротивления провода вторичной обмотки Тесла и повышения добротности состоит в том, чтобы намотать несколько параллельных проводов на одну и ту же катушку. Спаяйте три обмотки вместе на каждом конце, чтобы они вели себя как литцендратный провод.

Знаменитая катушка Теслы "Edmund Scientific", коническая, использует эту технику. Я не помню, есть ли у него три или четыре параллельных проводника.

С другой стороны, если несколько проводников намотаны друг на друга, а не лежат параллельно на катушке, между ними может протекать ток (поскольку их длины различаются). Это может выглядеть как добротность ниже, чем ожидалось. .